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    （18分）氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：3SiO2（s）+6C(s)+ 2N2(g)==Si3N4(s)+ 6CO(g)
    （1）该反应的氧化剂是              ，其还原产物是               ；
    （2）该反应的平衡常数表达式为K＝　　　　　            　　　；
    （3）若知上述反应为放热反应，则其反应热△H      0（填“>”、“<”或“=”）；升高温度，其平衡常数值            （填“增大”、“减小”或“不变”）；若已知CO生成速率为v(CO)＝18mol·L-1·min-1，则N2消耗速率为v(N2)＝         
    （4）达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N2、CO的量），反应速率与时间t的关系如右图。图中t4时引起平衡移动的条件可能是             ；图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是           。

    （5）若该反应的平衡常数为 K＝729，则在同温度下1L密闭容器中，足量的SiO2和C与2mol N2充分反应，则N2的转化率是                （提示：272 = 729）

    （每空2分，共18分）（1）氮气  氮化硅（化学式同样给分） 
    （2）K=[c(CO)]6/[c(N2)]2                （3）<   减小     6 mol L-1min-1    
    （4）升高温度或增大压强   t3～t4      （5）50%

    解析试题分析：（1）根据反应的方程式可知，碳元素的化合价才0价升高到＋2价，氮元素的化合价才0价降低到－3价，所以氮气是氧化剂，氮化硅是还原产物；碳是还原剂，CO是氧化产物。
    （2）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值。所以根据反应的化学方程式可知，该反应的平衡常数表达式是K＝[c(CO)]6/[c(N2)]2。
    （3）放热反应中，△H小于0。升高温度平衡向逆反应方向移动，所以平衡常数减小。因为反应速率之比是相应的化学计量数之比，所以根据CO的反应速率18mol·L-1·min-1可知，N2消耗速率为v(N2)＝18mol·L-1·min-1÷3＝6 mol L-1min-1。
    （4）t4时正逆反应速率都增大，但平衡向逆反应方向移动。由于正反应是放热的、体积增大的可逆反应，所以改变的条件可能是升高温度或增大压强；根据图像可知，从反应开始至t3时，反应一直是向正反应方向进行的，而从t4开始反应向逆反应方向进行，所以表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是t3～t4。
    （5）设氮气的转化率是x，则生成CO是6x，剩余氮气是（2－2x）。剩余根据平衡常数的表达式可知，解得x＝0.5，即转化率是50％。
    考点：考查氧化还原反应中的有关判断、平衡常数的的有关应用和计算、外界条件对平衡状态的影响等
    点评：该题中涉及到图像的识别，在分析有关图像时应该注意：一、ν－t 图像或 c－t 图像：1.ν－t 图像：分清正逆反应，分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移动的影响。 二、平衡图像 1.出现拐点的图像：分析依据“先拐先平”。在转化率－时间图像或物质的百分含量－时间图像中，先出现拐点的曲线先达到平衡(代表温度高或压强大或使用合适的催化剂等)。

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2012?梧州模拟）氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可通过以下反应制得：3SiO2+6C+2N2
     高温 
    .
     
    Si3N4+6CO，有关说法不正确的是（　　）

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2013?普陀区二模）用氮化硅（Si3N4）陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率．工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，反应如下：3SiCl4+2N2+6H2
    高温
    Si3N4+12HCl
    完成下列填空：
    （1）氮化硅可用于制造发动机的耐热部件，因为它属于
    原子
    原子
     晶体．有关氮化硅的上述反应中，原子最外层只有一个未成对电子的元素是
    H、Cl
    H、Cl
    （填写元素符号）；属于非极性分子的化合物的电子式是
    ．
    （2）比较Si和Cl两种元素非金属性强弱的方法是
    b
    b
    ．
    a．比较两种元素的气态氢化物的沸点
    b．比较两种元素的原子获得一个电子时释放能量的大小
    c．比较两种元素的原子达到稳定结构获得电子的多少
    d．比较相同条件下两种元素氢化物水溶液的酸性强弱
    （3）Si与Al、Be具有相似的化学性质，因为
    它们都在元素周期表中金属和非金属的分界线附近
    它们都在元素周期表中金属和非金属的分界线附近
    （简述理由），写出Si与强碱溶液反应的离子反应方程式：
    Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑
    Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可用石英与焦炭在高温的氮气流中反应制得：
    3
    3
    SiO2+
    6
    6
    C+
    2
    2
    N2
     高温 
    .
     
    1
    1
    Si3N4+
    6
    6
    CO
    根据题意完成下列各题：
    （1）配平上述化学反应方程式．
    （2）为了保证石英和焦炭尽可能的转化，氮气要适当过量．某次反应用了20mol氮气，反应生成了5mol一氧化碳，此时混合气体的平均相对分子质量是
    28
    28
    ．
    （3）分析反应可推测碳、氮气的氧化性：C
    ＜
    ＜
    N2（填“＞”“＜”“=”）．
    （4）氮化硅陶瓷的机械强度高，硬度接近于刚玉（A12O3），热稳定性好，化学性质稳定．以下用途正确的是
    AC
    AC
    ．
    A．可以在冶金工业上制成坩埚、铝电解槽衬里等设备
    B．在电子工业上制成耐高温的电的良导体
    C．研发氮化硅的全陶发动机替代同类型金属发动机
    D．氮化硅陶瓷的开发受到资源的限制，没有发展前途．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    氮化硅（Si3N4）是一种具有耐高温、耐磨蚀等优异性能的新型陶瓷．工业上可用如下反应来制取：3SiO2+6C+2N2 
     高压 
    .
     
    Si3N4+6CO下列说法中不正确的是（　　）
    A、氮化硅陶瓷可用于制造汽车发动机
    B、氮化硅中氮元素的化合价为─3
    C、氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料
    D、氮化硅不会与任何酸发生反应

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，800℃下，石英、焦炭和氮气通过以下反应可制得氮化硅．3SiO2（s）+6C（s）+2N2（g）
     高温 
    .
     
     Si3N4（s）+6CO（g）
    （1）该反应中的氧化产物是
     
    ．
    （2）800℃下，该反应的平衡常数表达式K=
     
    ．
    （3）已知：该反应K800℃＞K 850℃，则该反应是
     
    反应．（填“放热”或“吸热”）．
    （4）一定温度下，在2L密闭容器内，充入一定量SiO2、C、N2进行上述反应，N2的物质的量随时间（t）的变化如下表：
    t/min 0 1 2 3 4 5
    n（N2）/mol 2.00 1.40 1.12 1.00 1.00 1.00
    从反应初到平衡时，CO的平均生成速率为v（CO）=
     
    mol/（L?min）．
    （5）若压缩（4）中的密闭体系，则上述平衡向
     
    反应方向移动．（填“正”或“逆”）．
    （6）能使SiO2的转化率增大的措施是
     
    ．（填标号）
    A．及时分离出CO气体   B．降低温度  C．增加C的初始量  D．使用适宜催化剂．

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